仿胸鳍/尾鳍推进水下航行器设计与初步试验研究

"仿胸鳍/尾鳍推进水下航行器方案设计与模型试验 (2006年)，由张振山、王志东、李瑞宏、高雷和马欣在江苏科技大学船舶与海洋工程学院进行研究。该研究关注的是小型水下航行器的系统设计，采用可编程序控制器(PLC)进行运动控制，并进行了模型制作和初步试验，旨在探讨仿生水下航行器的基本运动性能。" 本文主要涉及以下几个关键知识点： 1. **小型水下航行器设计**：研究针对的是小型水下航行器的系统设计，这通常是指用于科学研究、海洋探测或特定任务执行的小型无人潜水设备。设计中包含了中央主体模块、胸鳍模块、尾部推进模块和控制模块，这些模块共同构成了航行器的基础架构。 2. **仿生学应用**：仿生学在这里体现在航行器的胸鳍和尾鳍推进机制上。自然界中的许多水生生物，如鱼类，通过胸鳍和尾鳍的协调运动来实现高效游动。研究者尝试模仿这种机制，以提高水下航行器的机动性和能量效率。 3. **PLC（可编程逻辑控制器）**：PLC是一种用于自动化控制的工业设备，可以编程来执行各种控制功能。在本研究中，PLC被用于实施对航行器运动的精确控制，这体现了现代技术在复杂系统操作中的应用。 4. **模型制作与试验**：研究团队不仅设计了航行器的结构，还实际制作了模型并编写了控制程序。进行模型试验是验证设计理念和测试性能的关键步骤，可以帮助研究人员理解实际操作中可能遇到的问题，并优化设计。 5. **水下航行器运动性能**：初步的模型试验让研究者能够探讨和评估仿生水下航行器的运动性能，包括速度、稳定性、转向能力等。这些数据对于改进航行器设计和未来开发更为先进的水下机器人至关重要。 这项工作展示了如何结合生物学原理和工程技术，设计出更加先进和高效的水下航行器。通过对仿生胸鳍和尾鳍推进的探索，研究者为提升小型水下航行器的性能开辟了新的可能。这一领域的研究对于海洋探索、环境保护以及军事应用等领域具有深远影响。